Содержание

Трансформаторы напряжения. Всё, что о них нужно знать

Что необходимо о них знать? Расскажем об этом в предлагаемой статье.

Трансформаторы незаменимы в электроэнергетике, электронике и радиотехнике. Их востребованность объясняется многофункциональностью, простотой устройства, высоким качеством работы (КПД – 99%), долговечной эксплуатацией.

Трансформаторы напряжения – это разновидность трансформаторов, задача которых не преобразовывать, а гальваническая развязка.

От источника электроэнергии или станции ток с высоким напряжением не может использоваться потребителями. Чтобы понизить его на входе устанавливаются понижающие трансформаторы. Они дают возможность работать на расчетном напряжении для бытовой техники, электроприборов и электроники. Их использование позволяет осуществлять работу типовых измерительных приборов. Трансформатор изолирует их от высокого сетевого напряжения, что крайне необходимо для их безопасного обслуживания и эксплуатации.

По назначению они разделяются на два основных вида – повышающие и понижающие. Преобразование напряжения в домашних условиях крайне необходимо. Бытовые приборы, питающиеся от сети 380 или 220 вольт, нуждаются в напряжении в несколько раз меньше. Во избежание выхода из строя бытового оборудования нужны понижающие. При необходимости используют повышающие аналоги.

Кроме главной функции – преобразования напряжения и тока, ТН могут быть источниками питания для автоматики, релейной защиты электролиний от замыкания, сигнализаций и т.п. Также они используются в качестве измерителей напряжения и мощности.

По сути – трансформатор напряжения – это статический электромагнитный прибор, который преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. По конструктивным решениям и по принципу действия он сходен с силовым аналогом.

Устройство трансформатора напряжения

ТН состоят из двух главных элементов:

  • Стального магнитопровода.

  • Обособленных друг от друга, изолированных обмоток (первичной и вторичной).

На первичную обмотку ТН подается ток, а со вторичной он идет к объекту потребления.

Принцип работы

В основе работы ТН лежит его конструкция и явление электромагнитной индукции, возникающей между элементами:

  • Трансформатор подсоединяется к сети. На его первичную обмотку поступает ток.

  • Ток переменного характера проходит по магнитопроводу, вызывает магнитный поток, который в свою очередь проходит через обе обмотки и индуцирует в них ЭДС.

  • К вторичной обмотке поступает ток, возникший под действием ЭДС.

Величина ЭДС тесно связана с числом витков в каждой обмотке. Меняя число витков можно увеличить или уменьшить напряжение, идущее на потребителя с вторичной обмотки.

Виды трансформаторов напряжения

Существует довольно много трансформаторов напряжения. Их функции соответствуют определенному назначению. Поэтому, прежде чем выбирать тот или иной вариант трансформатора, необходимо определиться, для чего он нужен. Все разнообразие этих приборов отличается друг от друга конструкцией, которая и определяет особенности их эксплуатации.

Все ТН условно делятся на виды по определенным критериям:

  • Число фаз: одно- и трехфазные.

  • Количество обмоток – две или три.

  • Класс точности – диапазон допустимых параметров погрешности.

  • Тип охлаждения – масляные и сухие (воздушное охлаждение).

  • Способ размещения – внутренние или внешние.

ТН делятся также на группы согласно сферам применения и особенностям эксплуатации:

  • Заземляемый. Этот вариант представляет собой однофазное или трехфазное устройство. Один из его концов должен быть заземлен – это нейтраль обмотки. В маркировках этих моделей присутствует буква «З», например, ЗНОЛ, ЗНОМ.

  • Наземляемый. Он не нуждается в заземлении. Обязательно изолируются все уровни, зажимы. В зависимости от уровня напряжения, трансформатор может монтироваться на определенной высоте.

  • Каскадный. Его основная часть первичная обмотка, состоящая из нескольких секций. Они расположены на разном расстоянии от земли в виде каскада. Все части трансформатора соединены между собой дополнительными обмотками. Особенностью каскадных трансформаторов является то, что с увеличением числа элементов, увеличивается количество погрешностей в работе всей системы.

  • Емкостный. У этого прибора в отличие от других есть емкостный делитель. Этот вид устройств является пассивным, так как не добавляет мощности. Но хорошо справляется с контролем проходящей энергии по сети и выдает высокий КПД.

  • Двухобмоточный. Имеет две обмотки. Он может преобразовывать одно напряжение U1 в другое U2.

  • Трехобмоточный. Имеет кроме первичной обмотки еще две вторичные. Отлично заменяет два двухобмоточных прибора, что выгодно с точки зрения экономии затрат на приобретение электрооборудования.

Трансформатор,понижение, повышение переменного напряжения. Режимы работы, передача электроэнергии. Тесты онлайн, курсы по физике, подготовка к ЦТ

Тестирование онлайн

Трансформатор

Устройство, служащее для преобразования (повышения или понижения) переменного напряжения.

Простейший трансформатор состоит из сердечника замкнутой формы, на который намотаны две обмотки: первичная и вторичная. Первичная обмотка подсоединяется к источнику переменного тока, а вторичная к потребителям электроэнергии.

В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Магнитный поток, создаваемый переменным током в первичной обмотке, благодаря наличию сердечника практически без потерь пронизывает витки вторичной обмотки, возбуждая в ней ЭДС индукции. Так как магнитный поток должен изменяться, трансформатор может работать только на переменном токе.

Напряжение на вторичной обмотке зависит от числа витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора:

При k>1 трансформатор будет понижающим, при k

Режимы работы трансформатора. Режим холостого хода трансформатора называется режим с разомкнутой вторичной обмоткой. Рабочим режимом (ходом) трансформатора называется режим, при котором в цепь его вторичной обмотки включена нагрузка с отличным от нуля сопротивлением. Режимом короткого замыкания называется режим, при котором вторичная обмотка трансформатора замкнута без нагрузки. Данный режим опасен для трансформатора, поскольку в этом случае ток во вторичной обмотке максимален и происходит электрическая и тепловая перегрузка системы.

Передача и использование электрической энергии

Трансформаторы широко используются для передачи электроэнергии на большие расстояния. Электрическая энергия, которая вырабатывается генераторами на электростанциях, передается к потребителям на большие расстояния. Линии, по которым электрическая энергия передается от электростанций к потребителям, называют линии электропередачи (ЛЭП).

При передачи электроэнергии неизбежны ее потери, связанные с нагреванием проводов. Чтобы уменьшить потери энергии, необходимо уменьшить силу тока в линии передачи. При данной мощности уменьшение силы тока возможно лишь при увеличения напряжения (P=UI). Для этого между генератором и линией электропередачи включают повышающий трансформатор. А затем, между ЛЭП и потребителем электроэнергии – понижающий трансформатор.

2. Повышающие и понижающие трансформаторы | 9. Трансформаторы | Часть2

2. Повышающие и понижающие трансформаторы

Повышающие и понижающие трансформаторы

До сих пор мы с вами рассматривали трансформаторы, у которых первичная и вторичная обмотки имели одинаковую индуктивность, давая примерно одинаковые уровни напряжения и тока в обоих цепях.  Однако, равенство напряжений и токов между первичной и вторичной обмотками трансформатора не является нормой для всех трансформаторов. Если индуктивности двух обмоток имеют разную величину, происходит нечто интересное:

 

transformer   
v1 1 0 ac 10 sin
rbogus1 1 2 1e-12       
rbogus2 5 0 9e12
l1 2 0 10000    
l2 3 5 100      
k l1 l2 0.999   
vi1 3 4 ac 0    
rload 4 5 1k    
.ac lin 1 60 60 
.print ac v(2,0) i(v1)  
.print ac v(3,5) i(vi1) 
.end    
freq          v(2)        i(v1)       
6.000E+01     1.000E+01   9.975E-05    Primary winding

freq          v(3,5)      i(vi1)      
6.000E+01     9.962E-01   9.962E-04    Secondary winding

Обратите внимание на то, что вторичное напряжение примерно в десять раз меньше первичного (0,9962 вольт против 10 вольт), а вторичный ток примерно в десять раз превышает первичный (0,9962 мА против 0,09975 мА). В этом SPICE моделировании описано устройство, которое в десять раз понижает напряжение и в десять раз повышает ток.

 

Трансформатор – это очень полезное устройство. С его помощью мы легко можем повысить или понизить напряжение и ток в цепях переменного тока. Появление трансформаторов сделало практической реальностью передачу электроэнергии на большие расстояния. Трансформаторы позволяют уменьшить потери на проводах линий электропередач (соединяющих генерирующие станции с нагрузками) путем повышения переменного напряжения и понижения переменного тока. На обоих концах (как на генераторе, так и на нагрузках) трансформаторы понижают уровни напряжения до более безопасных значений и снижают стоимость применяемого оборудования. Трансформатор, который на выходе (во вторичной обмотке) вырабатывает более высокое напряжение, чем приложено на входе (к первичной обмотке), называется

повышающим трансформатором (его вторичная обмотка имеет больше витков, чем первичная). И наоборот, понижающий трансформатор вырабатывает на своем выходе меньшее напряжение, чем подается на его вход, поскольку его вторичная обмотка имеет меньшее число витков по сравнению с первичной.

Посмотрите еще раз на фотографию, показанную в предыдущей статье:

 

На поперечном разрезе трансформатора хорошо видно первичную и вторичную обмотки.

 

Это понижающий трансформатор, о чем свидетельствует большое количество витков первичной обмотки и малое число витков вторичной обмотки. Он преобразует высокое напряжение и маленький ток в низкое напряжение и большой ток. Благодаря большому току вторичной обмотки, в ней используется провод большого сечения. Первичная обмотка, ток в которой имеет небольшую величину, может быть выполнена из провода меньшего сечения.

Любой из рассмотренных типов трансформаторов можно использовать по противоположному назначению (подключить вторичную обмотку к источнику переменного напряжения, а первичную обмотку – к нагрузке). В этом случае трансформатор будет выполнять противоположную функцию: понижающий трансформатор будет функционировать как повышающий, и наоборот. Однако, для эффективной работы трансформатора индуктивности каждой из его обмоток должны быть спроектированы под конкретные рабочие диапазоны напряжения и тока (этот вопрос рассматривался в предыдущей статье). Поэтому, при использовании трансформатора по “противоположному” назначению, напряжения и токи его обмоток должны оставаться в исходных конструктивных параметрах. Только в этом случае трансформатор будет эффективен (и не будет поврежден чрезмерным напряжением или током!).

Трансформаторы часто имеют такую конструкцию, что не очевидно, какие провода принадлежат к первичной обмотке, а какие к вторичной. Во избежание путаницы, на многих трансформаторах (в основном импортного производства) используется обозначение “Н” для высоковольтной обмотки (первичная обмотка в понижающем трансформаторе, вторичная обмотка в повышающем трансформаторе), и обозначение “X” для низковольтной обмотки. Поэтому простой силовой трансформатор будет иметь провода с надписью «h2», «h3», «X1» и «X2».

Если вы вспомните, что мощность равна произведению напряжения и тока, то поймете почему напряжение и ток всегда движутся в “противоположных направлениях” (если напряжение увеличивается, то ток уменьшается, и наоборот). Вы так же поймете, что трансформаторы не могут производить энергию, они могут только преобразовывать ее. Любое устройство, которое могло бы произвести больше энергии, чем потребило, нарушило бы Закон сохранения энергии (энергия не может быть создана или уничтожена, она может быть только преобразована).

Практическая значимость вышесказанного становится более очевидной, когда рассматривается альтернатива: до появления эффективных трансформаторов, преобразование уровней напряжения и тока могло быть достигнуто только за счет использования установок, содержащих моторы и генераторы:

 

Установка мотор/генератор иллюстрирует основной принцип трансформатора

 

В этой установке мотор механически соединен с генератором. Генератор предназначен для получения желаемых уровней напряжения и тока за счет скорости вращения мотора. В то время, как и мотор и генератор являются достаточно эффективными устройствами, использование их в связке не обладает достаточной эффективностью, так что общий КПД установки находится в диапазоне 90% или менее. Кроме того, движущиеся части данных установок подвержены трению и механическому износу, а это, в свою очередь, влияет как на срок службы, так и на производительность. Трансформаторы же, с другой стороны, способны преобразовывать переменное напряжение и ток с очень высокой эффективностью без движущихся частей, что делает возможным широкое распространение и использование электроэнергии, которую мы считаем само собой разумеющимся.

Справедливости ради стоит сказать, что установки мотор/генератор не обязательно являются устаревшими в сравнении с трансформаторами во всех сферах применения. Если трансформаторы явно превосходят моторы/генераторы в преобразовании переменного напряжения и тока, то они не могут преобразовать одну частоту переменного тока в другую, а также преобразовать (сами по себе) постоянное напряжение в переменное или наоборот. Установки мотор/генератор могут все это делать относительно просто, хотя и с некоторыми ограничениями эффективности, описанными выше. Эти установки также обладают уникальным свойством сохранения кинетической энергии: то есть, если по какой-либо причине источник питания мотора мгновенно отключается, его угловой момент (инерция вращательного движения) будет еще некоторое время поддерживать вращение генератора, изолируя тем самым нагрузку (питаемую генератором) от «сбоев» в основной энергосистеме.

При внимательном просмотре цифр в SPICE анализе вы должны увидеть соотношение между коэффициентом трансформации и двумя индуктивностями. Обратите внимание на то, что первичная обмотка (l1) имеет в 100 раз большую индуктивность, чем вторичная (10000 Гн против 100 Гн), и что напряжение было понижено с 10 В до 1 В (в 10 раз). Обмотка с большей индуктивностью имеет более высокое напряжение и меньший ток. Поскольку обе обмотки трансформатора намотаны вокруг одного и того же сердечника (для наиболее эффективной магнитной связи между ними), параметры, влияющие на их индуктивность равны, за исключением количества витков в каждой из обмоток. Если мы еще раз взглянем на формулу индуктивности, то увидим, что индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа ее витков:

 

 

Таким образом, должно быть очевидно, что две обмотки трансформатора в вышеприведенном SPICE моделировании при соотношении их индуктивностей 100 : 1 должны иметь соотношение витков провода 10 : 1, так как 10 в квадрате равно 100. Поскольку соотношение витков соответствует соотношению между первичным и вторичным напряжениями и токами (10 : 1), мы можем сказать, что коэффициент трансформации напряжения и тока равен соотношению витков провода между первичной и вторичной обмотками.

 

 

Повышающее / понижающее действие соотношения витков обмоток в трансформаторе аналогично соотношениям шестеренок в механических редукторных системах, которые преобразуют значения скорости и крутящего момента во многом таким же образом:

 

 

Повышающие и понижающие трансформаторы, применяющиеся для распределения электроэнергии, могут иметь гигантские размеры (сопоставимые с размером дома). На следующей фотографии показан трансформатор подстанции высотой около четырех метров:

 

 

Обзор:

  • Трансформаторы «повышают» или «понижают» напряжение в соответствии с соотношениями витков первичных и вторичных обмоток.

  • Коэффициент трансформации напряжения равен квадратному корню из отношения индуктивности первичной обмотки к индуктивности вторичной обмотки.

СЗТТ :: Силовые трансформаторы

 

Скачать опросные листы на силовые трансформаторы

Скачать каталог на трансформаторы (pdf; 32 Мб)

Скачать каталог на трансформаторы ТВ (pdf; 3,5 Мб)

Скачать каталог “Трансформаторы для железных дорог” (pdf; 4,8 Мб)

Образец заполнения заявки на продукцию завода

Требования к оформлению заказов трансформаторов предназначенных на экспорт

Трехфазный масляный силовой трансформатор ТМГ

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Мощность, кВА: 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 1600
Климатическое исполнение: У1; ХЛ1

Трехфазный силовой трансформатор с литой изоляцией ТЛС на напряжение 6-10 кВ

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Мощность, кВА: от 10 до 3150
Материал обмоток: медь или алюминий
Климатическое исполнение: УХЛ2

Линейка трансформаторов ТЛС с алюминиевыми обмотками и пониженными потерями холостого хода

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Мощность, кВА: от 100 до 3150
Материал обмоток: алюминий
Климатическое исполнение: УХЛ2

 

Трехфазный силовой трансформатор с литой изоляцией ТЛС на напряжение 20 кВ

Класс напряжения, кВ: 20
Мощность, кВА: 40
Материал обмоток: медь

Силовые однофазные трансформаторы ОЛ

Номинальная мощность: 0,63 кВА и 1,25 кВА

Однофазные силовые трансформаторы ОЛ-2,5(М), ОЛ-4(М)

!!! НОВИНКА !!!
Малогабартиный силовой трансформатор.

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Номинальная мощность, ВА: 2500 или 4000

Силовые однофазные трансформаторы ОЛ-6,3

Номинальная мощность: 6.3 кВА

Силовые однофазные трансформаторы ОЛ-10

Номинальная мощность: 10 кВА

Силовой трансформатор ОЛ-1,25/20(35)

!!! НОВИНКА !!!

Класс напряжения, кВ: 20 или 35
Номинальная мощность, ВА: 1250

 

Силовые однофазные трансформаторы ОЛС

Номинальная мощность: 0.63 кВА и 1.25 кВА

Силовые однофазные трансформаторы ОЛС-2,5(М), ОЛС-4(М)

!!! НОВИНКА !!!
Малогабартиный силовой трансформатор.

Класс напряжения, кВ: 6 или 10
Номинальная мощность, ВА: 2500 или 4000

Однофазные силовые трансформаторы ОЛС-6,3; ОЛС-2,5-20

Номинальная мощность, ВА: 2500 или 6300

Однофазный силовой трансформатор ОЛС-0,63(1,25)/35

Класс напряжения: 35 кВ
Мощность, кВА: 0,63 или 1,25

Трансформаторы ОЛСП со встроенным защитным предохранительным устройством

Мощность, кВА: 0,63 или 1,25

Трансформатор ОЛСП-0,4(0,63)/6(10)М

!!! НОВИНКА !!!

Трансформаторы ОЛСП-2,5 со встроенным защитным предохранительным устройством

Мощность, кВА: 2,5

Силовой трансформатор ОЛСП-2,5/20

!!! НОВИНКА !!!

Класс напряжения, кВ: 20
Номинальная мощность, ВА: 2500

Силовой трансформатор ОС

Трансформаторы разделительные ОЛ-1/10 У3

Трансформаторы ОЛЗ-1,25/27,5

Трансформатор разделительный ОЛ-0,3/35

Испытательные трансформаторы ИЛН-15 и ИЛН-35

Класс напряжения: 15 и 35 кВ
Напряжение вторичной обмотки, В: 3000-36000

Испытательный трансформатор ИЛТ-10, ИЛТ-15

В зависимости от функций трансформаторы делят на силовые трансформаторы, трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Наиболее распространенный тип преобразователя – силовой трансформатор, является устройством, изменяющим напряжение переменного тока различных энергосистем для  дальнейшей передачи  конечному потребителю (питание электрооборудования, освещения, пр.). Силовые трансформаторы стали неотъемлемыми спутниками промышленных предприятий и линий электропередачи железных дорог, а также частью урбанистического пейзажа любого города.

Использование силовых трансформаторов.

Генераторы электростанций вырабатывают энергию напряжением от 11 до 35 кВ. Столь высокий уровень напряжения непригоден для использования в промышленности или быту и обусловлен необходимостью экономной передачи электроэнергии на значительные расстояния. Однако даже 35 кВ – не всегда достаточная цифра для этой цели, поэтому, в дальнейшем, для увеличения напряжения линий электропередач используют повышающие  силовые трансформаторы. На пути к потребителю, преобразование напряжения происходит обычно несколько раз.  Приемники электроэнергии (бытовые приборы, лампы накаливания, промышленные станки) потребляют,  значительно меньшее напряжение, что связано, с их конструктивными особенностями. Поэтому питание происходит посредством понижающего силового трансформатора. Устройство является понижающим, в случае более высокого первичного напряжения, при обратном соотношении трансформатор считают повышающим.

Компоненты силового трансформатора.

Силовые трансформаторы состоят из: магнитопровода,  нескольких взаимоизолированных обмоток, клемм, обычно, в виде болтового соединения, систем охлаждения и стабилизации.  Современные устройства этого типа оснащены также целым рядом систем так называемого навесного оборудования (индикаторы температуры, поглотители влаги, устройства защиты от перенапряжения и др.), их наличие и качество в значительной степени влияет на цену всего устройства. Преобразование электроэнергии в трансформаторе происходит за счет магнитного поля в магнитопроводе, который изготовляют из листового ферромагнитного материала. Потеря мощности от вихревых токов напрямую зависит от толщины металла и процента содержания в нем кремния.

Определяющими факторами классификации являются: номинальное напряжение, способ охлаждения (масляное или воздушное), а также  число фаз и обмоток. Еще один внешний способ типологии силовых трансформаторов – это зависимость от способа установки (наружная установка, закрытая, комплексные распределительные устройства). В связи с этим, в названии устройства обычно присутствует буквенная аббревиатура, указывающая на его принадлежность к определенному типу. Наиболее часто используются следующие сокращения: количество фаз (О– однофазные, Т – трехфазные), система охлаждения (С– сухое,М– масляное), особенности конструкции ( Т – наличие трехуровневой обмотки Л – литая изоляция). Реже указывается назначение трансформатора, расщепление обмоток и др.

Как работает трансформатор, как он устроен, какие характеристики учитываются при эксплуатации

Как работает трансформатор, как он устроен, какие характеристики учитываются при эксплуатации

Трансформатор – это устройство, служащее для повышения или понижения переменного напряжения без изменения его частоты и практически без потерь мощности.

В энергетике, электронике и других отраслях прикладной электротехники большая роль отводится преобразованиям электромагнитной энергии из одного вида в другой. Этим вопросом занимаются многочисленные трансформаторные устройства, которые создаются под различные производственные задачи.

Одни из них, имеющие наиболее сложную конструкцию, выполняют трансформацию мощных потоков высоковольтной энергии, например. 500 или 750 киловольт в 330 и 110 кВ или в обратном направлении.

Другие работают в составе малогабаритных устройств бытовой техники, электронных приборов, системах автоматизации. Они также широко используются в различных блоках питания мобильных устройств.

Трансформаторы работают только в цепях переменного напряжения разной частоты и не предназначены для применения в схемах постоянного тока, в которых используются преобразователи других типов.

Трансформаторы делятся на две основные группы: однофазные, питающиеся от сети однофазного переменного тока, и трехфазные, питающиеся от сети трехфазного переменного тока.

Трансформаторы очень различны по своей конструкции. Основными элементами трансформатора являются: замкнутый стальной сердечник (магнитопровод), обмотки и детали, служащие для крепления магнитопровода и катушек с обмотками и установки трансформатора в выпрямительное устройство. Матнитопровод предназначен для создания замкнутого пути для магнитного потока.

Части магннтопровода, на которых размещены обмотки, называются стержнями, а части, на которых отсутствуют обмотки и которые служат для замыкания: магнитного потока в магнитопроводе — ярмом. Материалом для магнитопровода трансформатора служит листовая электротехническая сталь (трансформаторная сталь). Эта сталь бывает различных марок, толщины, горячей и холодной прокатки. 

Общие принципы работы трансформаторов

Мы знаем, что электромагнитная энергия неразрывна. Но ее принято представлять двумя составляющими:

1. электрической;

2. магнитной.

Так проще понимать происходящие явления, описывать процессы, делать расчеты, конструировать различные устройства и схемы. Целые разделы электротехники посвящены раздельным анализам работы электрических и магнитных цепей.

Электрический ток, как и магнитный поток, протекает только по замкнутой цепи, обладающей сопротивлением (электрическим или магнитным). Его создают внешние приложенные силы — источники напряжения соответствующих энергий.

Однако, при рассмотрении принципов работы трансформаторных устройств придётся одновременно исследовать оба этих фактора, учесть их комплексное воздействие на преобразование мощности.

Простейший трансформатор состоит из двух обмоток, выполненных намоткой витками изолированной проволоки, по которым протекает электрический ток и одной магистрали для магнитного потока. Ее принято называть сердечником или магнитопроводом.

К вводу одной обмотки приложено напряжение от источника электроэнергии U1, а с выводов второй оно, после преобразования в U2, подается на подключенную нагрузку R.

Под действием напряжения U1 в первой обмотке по замкнутой цепи протекает ток I1, величина которого зависит от полного сопротивления Z, состоящего из двух составляющих:

1. активного сопротивления проводов обмотки;

2. реактивной составляющей, обладающей индуктивным характером.

Величина индуктивного сопротивления оказывает большое влияние на работу трансформатора.

Протекающая по первичной обмотки электрическая энергия в виде тока I1 представляет собой часть электромагнитной, магнитное поле которой направлено перпендикулярно движению зарядов или расположению витков проволоки. В его плоскости размещен сердечник трансформатора — магнитопровод, по которому замыкается магнитный поток Ф.

Все это наглядно отражено на картинке и строго соблюдается при изготовлении. Сам магнитопровод тоже замкнут, хотя в отдельных целях, например, для снижения магнитного потока в нем могут делать зазоры, увеличивающие его магнитное сопротивление.

За счет протекания первичного тока по обмотке магнитная составляющая электромагнитного поля проникает в магнитопровод и циркулирует по нему, пересекая витки вторичной обмотки, которая замкнута на выходное сопротивление R.

Под действием магнитного потока во вторичной обмотке наводится электрический ток I2. На его величине сказывается значение приложенной напряженности магнитной составляющей и полной сопротивление цепи, включая подключенную нагрузку R.

При работе трансформатора внутри магнитопровода создается общий магнитный поток Ф и его составные части Ф1 и Ф2.

Как устроен и работает автотрансформатор

Среди трансформаторных устройств особой популярностью пользуются упрощенные конструкции, использующие в работе не две разные отдельно выполненные обмотки, а одну общую, разделенную на секции. Их называют автотрансформаторами.

Принцип работы такой схемы практически остался прежним: происходит преобразование входной электромагнитной энергии в выходную. По виткам обмотки W1 протекают первичные токи I1, а по W2 — вторичные I2. Магнитопровод обеспечивает путь движения для магнитного потока Ф.

У автотрансформатора имеется гальванически связь между входными и выходными цепями. Так как преобразованию подвергается не вся приложенная мощность источника, а только часть ее, то создается более высокий КПД, чем у обычного трансформатора.

Такие конструкции позволяют экономить на материалах: стали для магнитопровода, меди для обмоток. Они обладают меньшим весом и стоимостью. Поэтому их эффективно используют в системе энергетики от 110 кВ и выше.

Особых отличий в режимах работы трансформатора и автотрансформатора практически нет. 

Рабочие режимы трансформатора

При эксплуатации любой трансформатор может находиться в одном из состояний:

  • выведен из работы;
  • номинальный режим;
  • холостой ход;
  • короткое замыкание;
  • перенапряжение.

Холостой ход трансформатора

Холостой ход — работа прибора, машины и т. п. без нагрузки, вхолостую. При холостом ходе приборы, машины не отдают мощности, но сами при этом обычно потребляют ту или иную мощность.

Например, трансформатор, работающий без нагрузки (с разомкнутой вторичной обмоткой), потребляет некоторый ток из сети (т. н. холостой ток трансформатора), и этот ток, текущий в первичной обмотке, связан с потреблением некоторой мощности из сети, которая идет на нагрев обмотки (а в случае наличия потерь в стали и на нагрев сердечника) трансформатора.

Режим вывода из работы

Для его создания достаточно снять питающее напряжение источника электроэнергии с первичной обмотки и этим исключить прохождение электрического тока по ней, что и делают всегда в обязательном порядке с подобными устройствами.

Однако на практике при работе со сложными трансформаторными конструкциями такая мера не обеспечивает полностью меры безопасности: на обмотках может оставаться напряжение и приносить вред оборудованию, подвергать опасности обслуживающий персонал за счет случайного воздействия разрядов тока.

Как это может произойти?

У малогабаритных трансформаторов, которые работают в качестве блока питания, как показано на верхней фотографии, постороннее напряжение никакого вреда не причинит. Ему там просто неоткуда взяться. А на энергетическом оборудовании его обязательно следует учитывать. Разберём две часто встречающиеся причины:

1. подключение постороннего источника электроэнергии;

2. действие наведенного напряжения.

Первый вариант

На сложных трансформаторах работает не одна, а несколько обмоток, которые используются в разных цепях. Со всех их необходимо отключать напряжение.

Кроме того, на подстанциях, эксплуатируемой в автоматическом режиме без постоянного оперативного персонала к шинам силовых трансформаторов подключают дополнительные трансформаторы, обеспечивающие собственные нужды подстанции электроэнергией 0,4 кВ. Они предназначены для питания защит, устройств автоматики, освещения, отопления и других целей.

Их так и называют — ТСН или трансформаторы собственных нужд. Если со входа силового трансформатора снято напряжение и его вторичные цепи разомкнуты, а на ТСН проводятся работы, то существует вероятность обратной трансформации, когда напряжение 220 вольт с низкой стороны проникнет на высокую по подключенным шинам питания. Поэтому их необходимо обязательно отключать.

Действие наведенного напряжения

Если около шин отключенного трансформатора проходит высоковольтная линия, находящаяся под напряжением, то токи, протекающие по ней, способны наводить напряжение на шинах. Необходимо применять меры для его снятия.

Номинальный режим работы

Это обычное состояние трансформатора во время его эксплуатации для которого он и создан. Токи в обмотках и приложенные к ним напряжения соответствуют расчетным значениям.

Трансформатор в режиме номинальной нагрузки потребляет и преобразует мощности, соответствующие проектным значениям в течение всего предусмотренного ему ресурса.

Режим холостого хода

Он создается в том случае, когда на трансформатор подано напряжение от источника питания, а на выводах выходной обмотки отключена нагрузка, то есть разомкнута цепь. Этим исключается протекание тока по вторичной обмотке.

Трансформатор в режиме холостого хода потребляет минимально возможную мощность, определяемую его конструкторскими особенностями.

Режим короткого замыкания

Так называют ситуацию, когда нагрузка, подключенная к трансформатору оказывается закороченной, наглухо зашунтированной цепочками с очень малыми электрическими сопротивлениями и на нее действует вся мощность питания источника напряжения.

В этом режиме протекание огромных токов КЗ ничем практически не ограничивается. Они обладают огромной тепловой энергией и способны сжечь провода или оборудование. Причем действуют до тех пор, пока схема питания через вторичную или первичную обмотку не выгорит, разорвавшись в наиболее слабом месте.

Это самый опасный режим, который способен возникнуть при работе трансформатора, причем, в любой, самый неожиданный момент времени. Его появление можно предвидеть, а развитие следует ограничивать. С этой целью используют защиты, которые отслеживают превышение допустимых токов на нагрузке и максимально быстро их отключают.

Режим перенапряжения

Обмотки трансформатора покрыты слоем изоляции, который создается для работы под определенным напряжением. При эксплуатации возможно его превышение по различным причинам, возникающим как внутри электрической системы, так и в результате воздействия атмосферных явлений.

В заводских условиях определяется величина допустимого превышения напряжения, которое может действовать на изоляцию до нескольких часов и кратковременных перенапряжений, создаваемых переходными процессами при коммутациях оборудования.

Для предотвращения их воздействия создают защиты от повышения напряжения, которые при возникновении аварийной ситуации отключают питание со схемы в автоматическом режиме или ограничивают импульсы разрядов. 

Ранее ЭлектроВести писали, что НЭК «Укрэнерго» 28 февраля подписала контракт с консорциумом «Dalekovod JSC / General Electric Grid GmbH» (Хорватия / Германия) на реконструкцию подстанции 750 кВ «Днепровская» в Днепропетровской области. Подстанция «Днепровская» является последним из четырех объектов модернизации в составе проекта «Реконструкция подстанций в восточной части Украины», финансируемого за счет банка развития KfW и Правительства Германии. Стоимость заключенного контракта – 31,7 млн. евро. Срок реализации – 3 года.
По материалам: electrik.info.

Применение трансформаторов – Трансформаторы





Повседневно трансформаторы применяются в электросетях и в источниках питания различных приборов.

Применение в электросетях

Поскольку потери на нагревание провода пропорциональны квадрату тока, проходящего через провод, при передаче электроэнергии на большое расстояние выгодно использовать очень большие напряжения и небольшие токи. Из соображений безопасности и для уменьшения массы изоляции в быту желательно использовать не столь большие напряжения. Поэтому для наиболее выгодной транспортировки электроэнергии в электросети многократно применяют трансформаторы: сначала для повышения напряжения генераторов на электростанциях перед транспортировкой электроэнергии, а затем для понижения напряжения линии электропередач до приемлемого для потребителей уровня.

Поскольку в электрической сети три фазы, для преобразования напряжения применяют трёхфазные трансформаторы, или группу из трёх однофазных трансформаторов, соединённых в схему звезды или треугольника. У трёхфазного трансформатора сердечник для всех трёх фаз общий.

Несмотря на высокий КПД трансформатора (для трансформаторов большой мощности — свыше 99 %), в очень мощных трансформаторах электросетей выделяется большая мощность в виде тепла (например, для типичной мощности блока электростанции 1 ГВт на трансформаторе может выделяться мощность до нескольких мегаватт). Поэтому трансформаторы электросетей используют специальную систему охлаждения: трансформатор помещается в баке, заполненном трансформаторным маслом или специальной негорючей жидкостью. Масло циркулирует под действием конвекции или принудительно между баком и мощным радиатором. Иногда масло охлаждают водой. «Сухие» трансформаторы используют при относительно малой мощности (до 16000 кВт).

Применение в источниках электропитания

Для питания различных  электроприборов требуются самые разнообразные напряжения. Блоки электропитания в устройствах, которым необходимо несколько напряжений различной величины содержат трансформаторы с несколькими вторичными обмотками или содержат в схеме дополнительные трансформаторы. Например, в телевизоре с помощью трансформаторов получают напряжения от 5 вольт (для питания микросхем и транзисторов) до 30 киловольт (для питания анода кинескопа).

В прошлом в основном применялись трансформаторы, работающие с частотой электросети, то есть 50-60 Гц.

В схемах питания современных радиотехнических и электронных устройств (например в блоках питания персональных компьютеров) широко применяются высокочастотные импульсные трансформаторы. В импульсных блоках питания переменное напряжение сети сперва выпрямляют, а затем преобразуют при помощи инвертора в высокочастотные импульсы. Система управления с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) позволяет стабилизировать напряжение. После чего импульсы высокой частоты подаются на импульсный трансформатор, на выходе с которого, после выпрямления и фильтрации получают стабильное постоянное напряжение.

В прошлом сетевой трансформатор (на 50-60 Гц) был одной из самых тяжёлых деталей многих приборов. Дело в том, что линейные размеры трансформатора определяются передаваемой им мощностью, причём оказывается, что линейный размер сетевого трансформатора примерно пропорционален мощности в степени 1/4. Размер трансформатора можно уменьшить, если увеличить частоту переменного тока. Поэтому современные импульсные блоки питания при одинаковой мощности значительно легче.

Трансформаторы 50-60 Гц, несмотря на их недостатки, продолжают использовать в схемах питания, в случая, когда надо обеспечить минимальный уровень высокочастотных помех, например в высококачественном звуковоспроизведении.

Другие применения трансформатора

Разделительные трансформаторы (трансформаторная гальваническая развязка). Нейтральный провод электросети может иметь контакт с «землёй», поэтому при одновременном касании человеком фазового провода (а также корпуса прибора с плохой изоляцией) и заземлённого предмета тело человека замыкает электрическую цепь, что создаёт угрозу поражения электрическим током. Если же прибор включён в сеть через трансформатор, касание прибора одной рукой вполне безопасно, поскольку вторичная цепь трансформатора никакого контакта с землёй не имеет.
Импульсные трансформаторы (ИТ). Основное применение заключается в передаче прямоугольного электрического импульса (максимально крутой фронт и срез, относительно постоянная амплитуда). Он служит для трансформации кратковременных видеоимпульсов напряжения, обычно периодически повторяющихся с высокой скважностью. В большинстве случаев основное требование, предъявляемое к ИТ, заключается в неискажённой передаче формы трансформируемых импульсов напряжения; при воздействии на вход ИТ напряжения той или иной формы на выходе желательно получить импульс напряжения той же самой формы, но, быть может, иной амплитуды или другой полярности.
Измерительные трансформаторы. Применяют для измерения очень больших или очень маленьких переменных напряжений и токов в цепях РЗиА.
Измерительный трансформатор постоянного тока. На самом деле представляет собой магнитный усилитель, при помощи постоянного тока малой мощности управляющий мощным переменным током. При использовании выпрямителя ток выхода будет постоянным и зависеть от величины входного сигнала.
Измерительно-силовые трансформаторы. Имеют широкое применение в схемах генераторов переменного тока малой и средней мощности (до мегаватта), например, в дизель-генераторах. Такой трансформатор представляет собой измерительный трансформатор тока с первичной обмоткой, включённой последовательно с нагрузкой генератора. Со вторичной обмотки снимается переменное напряжение, которое после выпрямителя подаётся на обмотку подмагничивания ротора. (Если генератор — трёхфазный, обязательно применяется и трёхфазный трансформатор). Таким образом, достигается стабилизация выходного напряжения генератора — чем больше нагрузка, тем сильнее ток подмагничивания, и наоборот.
Согласующие трансформаторы. Из законов преобразования напряжения и тока для первичной и вторичной обмотки (I1=I2w2/w1,U1=U2w1/w2) видно, что со стороны цепи первичной обмотки всякое сопротивление во вторичной обмотке выглядит в (w1/w2 раз больше. Поэтому согласующие трансформаторы применяются для подключения низкоомной нагрузки к каскадам электронных устройств, имеющим высокое входное или выходное сопротивление. Например, высоким выходным сопротивлением может обладать выходной каскад усилителя звуковой частоты, особенно, если он собран на лампах, в то время как динамики имеют очень низкое сопротивление. Согласующие трансформаторы также исключительно полезны в высокочастотных линиях, где различие сопротивления линии и нагрузки привело бы к отражению сигнала от концов линии, и, следовательно, к большим потерям.
Фазоинвертирующие трансформаторы. Трансформатор передаёт только переменную компоненту сигнала, поэтому даже если все постоянные напряжения в цепи имеют один знак относительно общего провода, сигнал на выходе вторичной обмотки трансформатора будет содержать как положительную, так и отрицательную полуволны, причём, если центр вторичной обмотки трансформатора подключить к общему проводу, то напряжение на двух крайних выводах этой обмотки будет иметь противоположную фазу. До появления широко доступных транзисторов с npn типом проводимости фазоинвертирующие трансформаторы применялись в двухтактных выходных каскадах усилителей, для подачи противоположных по полярности сигналов на базы двух транзисторов каскада. К тому же, из-за отсутствия «ламп с противоположным зарядом электрона», фазоинвертирующий трансформатор необходим в ламповых усилителях с двухтактным выходным каскадом.

Потери в трансформаторах

Степень потерь (и снижения КПД) в трансформаторе зависит, главным образом, от качества, конструкции и материала «трансформаторного железа» (электротехническая сталь). Потери в стали состоят в основном из потерь на нагрев сердечника, на гистерезис и вихревые токи. Потери в трансформаторе, где «железо» монолитное, значительно больше, чем в трансформаторе, где оно составлено из многих секций (так как в этом случае уменьшается количество вихревых токов). На практике монолитные сердечники не применяются. Для снижения потерь в магнитопроводе трансформатора магнитопровод может изготавливаться из специальных сортов трансформаторной стали с добавлением кремния, который повышает удельное сопротивление железа электрическому току, а сами пластины лакируются для изоляции друг от друга.

Режим работы трансформаторов

1. Режим холостого хода. Данный режим характеризуется разомкнутой вторичной цепью трансформатора, вследствие чего ток в ней не течёт. С помощью опыта холостого хода можно определить КПД трансформатора, коэффициент трансформации, а также потери в стали.

2. Нагрузочный режим. Этот режим характеризуется замкнутой на нагрузке вторичной цепи трансформатора. Данный режим является основным рабочим для трансформатора.

3. Режим короткого замыкания. Этот режим получается в результате замыкания вторичной цепи накоротко. С его помощью можно определить потери полезной мощности на нагрев проводов в цепи трансформатора. Это учитывается в схеме замещения реального трансформатора при помощи активного сопротивления.

Габаритная мощность

Габаритная мощность трансформатора описывается следующей формулой:

Pгаб=(P1 + P2)/2=(U1I1 + U2I2)/2

  • 1 — первичной обмотки
  • 2 — вторичной обмотки

Однако, это конечный результат. Или академическое определение. Изначально габаритная мощность, как следует из названия, определяется габаритами сердечника и материалом, его магнитными и частотными свойствами.

КПД трансформатора
КПД трансформатора находится по следующей формуле:

где

P0 — потери холостого хода (кВт) при номинальном напряжении
PL — нагрузочные потери (кВт) при номинальном токе
P2 — активная мощность (кВт), подаваемая на нагрузку
n — относительная степень нагружения (при номинальном токе n=1).

кпд, холостой ход, трансформатор, обмотки

Всего комментариев: 0


Способы защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса – Энергетика и промышленность России – № 9-10 (413-414) май 2021 года – WWW.EPRUSSIA.RU

Газета “Энергетика и промышленность России” | № 9-10 (413-414) май 2021 года

Феррорезонансные процессы при однофазных дуговых замыканиях и отключениях металлических замыканий на землю приводят в большинстве случаев к повреждению трансформаторов напряжения. Характерный пример осциллограммы такого процесса приведен.

В сети с изолированной нейтралью емкость сети (емкость фаз на землю) образует замкнутый резонансный контур с трансформатором напряжения. Из всего оборудования этих сетей только трансформатор напряжения соединен с землей. Соответственно, любое возмущение в сети с изолированной нейтралью, которое приведет к перезарядке фазных емкостей и появлению напряжения нулевой последовательности, потенциально может привести к феррорезонансному процессу в трансформаторе напряжения.

Понимание природы феррорезонансного процесса в контуре нулевой последовательности позволяет понять, насколько эффективными будут те или иные технические меры и изменения в конструкции трансформаторов напряжения, используемые для придания им антирезонансных свойств. Если пренебречь подпиткой из контура прямой последовательности, то ток намагничивания феррорезонансного процесса практически полностью соответствует току при разряде емкости через катушку с ферромагнитным сердечником. В связи с этим ток феррорезонансного процесса можно описать выражением:

Проведя необходимые исследования и расчеты, мы разработали ряд мер, которые в значительной степени позволяют защитить трансформаторы напряжения от феррорезонанса.

В 2009 году была пересмотрена конструкция высоковольтных трансформаторов напряжения в части снижения рабочей индукции. Рабочая индукция была снижена за счет увеличения количества витков до уровня 0,7–0,73 Тл. До модернизации рабочая индукция находилась в пределах 0,92–0,95 Тл. Ожидаемый эффект от увеличения количества витков это увеличение индуктивности рассеяния. Увеличение индуктивности рассеяния трансформатора напряжения снижает амплитуду бросков тока намагничивания во время феррорезонансного процесса и действующего значения установившегося тока в режиме феррорезонанса в целом.

Для сравнения мы провели расчет на устойчивость к воздействию феррорезонанса трансформаторов напряжения ЗНОМ-35 и ЗНОЛ-35. Область существования феррорезонанса у ЗНОМ-35 почти в шесть раз больше, чем у ЗНОЛ-35.

Отмечу, что индуктивность рассеяния трансформатора ЗНОМ-35 — 40 Гн, а индуктивность рассеяния трансформатора напряжения ЗНОЛ-35 — 185 Гн.

Рисунок 1. Область существования феррорезонанса трансформаторов напряжения ЗНОМ-35 и ЗНОЛ-35.

Как видно из представленного графика, снижение рабочей индукции сильно снизило возможность возникновения феррорезонанса, но не исключило его полностью.

Общий принцип действия антирезонансных мер это демпфирование резонансных колебаний за счет увеличения активных потерь в резонансном контуре. Самый простой способ демпфирования и наиболее распространенный — это применение сопротивления 25 Ом. Принимая во внимание, что этот способ является, плюс ко всему, самым дешевым, мы разработали два устройства защиты от феррорезонанса, это СЗТн и СЗТн-2. Они включаются в дополнительную обмотку трансформатора напряжения, соединенную в разомкнутый треугольник, служащую для измерения напряжения нулевой последовательности. На рис. 2 представлены области существования феррорезонанса с защитным устройством СЗТн и без него. Как видно, область существования феррорезонанса уменьшилась. Из практики применения СЗТн могу отметить, что в наиболее «проблемных» сетях, где наблюдались частые срабатывания предохранителей или повреждения трансформаторов напряжения, после установки СЗТн проблемы были решены.

Рисунок 2. Области существования феррорезонанса с защитным устройством СЗТн и без него

Для уменьшения области существования феррорезонанса была проведена модернизация СЗТн.

Компьютерные исследования показали, что трансформаторы напряжения, которые снабжены устройством СЗТн-2, не вступают в резонанс с сетью. Колебательные процессы в контуре нулевой последовательности, вызванные возмущением в сети, носят затухающий характер.

Надо отметить, что для предотвращения режима феррорезонанса необходимо, чтобы все трансформаторы напряжения были снабжены устройствами СЗТн или СЗТН-2. На графике представлен случай, когда один из трансформаторов напряжения не снабжен устройством защиты от феррорезонанса.

Еще один способ защиты трансформаторов напряжения от феррорезонанса это включение дополнительного трансформатора напряжения нулевой последовательности в нейтраль трехфазной группы. В настоящее время этот принцип является одним из наиболее распространенных конструктивным решением по приданию трансформаторам антирезонансных свойств.

Рисунок 3. Зависимость действующего тока в установившемся режиме, после ОДЗ для трансформатора напряжения ЗНОЛ.4-35 III с нагрузкой 200ВА

В трехфазных группах однофазных трансформаторов, в которых возможно существование магнитного потока нулевой последовательности (как небаланса магнитных потоков трансформаторов напряжения в фазах), дополнительный трансформатор может выполняет роль не только антирезонансного устройства, а еще и измерителя напряжения нулевой последовательности.

Помимо дополнительных мер защиты от воздействия феррорезонанса, которые предлагает производитель трансформаторов напряжения, есть меры, которые возможно предусмотреть на этапе проекта. Это относится к нагрузкам на вторичные обмотки. В связи с повсеместным применением микропроцессорных терминалов фактическая нагрузка на вторичные обмотки составляет меньше одного процента от номинальной. Кроме того что трансформатор работает вне класса точности, существует опасность возникновения феррорезонанса. Согласно проведенным расчетам, область существования феррорезонанса у нагруженного трансформатора гораздо меньше, чем у трансформатора, работающего в режиме холостого хода.

®

Устройства заащиты от феррорезонанса

Уменьшение областей существования феррорезонанса с увеличением вторичной нагрузки объясняется ее демпфирующим действием, т.е. увеличением активных потерь в резонансном контуре.

Расчеты показали, что дальнейшее увеличение вторичной нагрузки приводит к существенному сокращению областей опасного феррорезонанса вплоть до того, что при нагрузке 120ВА и 200ВА вообще не будет возникать устойчивого феррорезонанса при однофазных дуговых замыканиях.

Krieger Трансформатор напряжения 150 Вт, повышающий понижающий преобразователь напряжения с 110/120 В до 220/240 В, американские и европейские розетки переменного тока, одобрено MET в соответствии с UL и CSA: Электроника

У нас есть 5 из 7 ватт (с полдюжины или более из 150-ваттного блока), которые предлагаются для трансформатора Кригера, от 150 до 1700 Вт. В настоящее время мы находимся на четвертом году из 7-летнего развертывания в Бельгии, и я не против сказать вам, что мы скучаем по нашим американским устройствам больше, чем по чему-либо еще.Хорошо, Costco, Sprouts и Home Depot тоже занимают высокие места в списке пропущенных, но все дело в том, чтобы жить в Европе и иметь какое-то американское электрическое устройство, которое намного превосходит свои европейские аналоги. Бельгийцы прекрасны, но жить в Европе – нелегко, если вы делаете что-то большее, чем работа и сон.

Для нашей довольно значительной коллекции электрических устройств без двойного напряжения, которые мы просто не хотели выкупать здесь или оставлять позади, мы используем трансформаторы Кригера.Сюда входят пылесосы, принтеры, телевизоры, ресиверы, вентиляторы и т. Д. Некоторые из них нам в конечном итоге пришлось заменить, и были жизнеспособные варианты на 220 В, но некоторые вещи, например, фанаты, мы должны придерживаться предложений США.

Конечно, нашим двигателям вентиляторов Air King, вероятно, не нравится переключатель 50/60 Гц, но пока у них все в порядке, и о боже, мы их используем, потому что европейские фанаты едва ли могут пошевелить на полной скорости. Вы можете видеть, где это может быть проблемой, поскольку в Бельгии могут быть очень высокие летние температуры, и все же вся страна, похоже, страстно ненавидит центральный кондиционер.Итак, вы застряли в доме с портативными кондиционерами, которые не совсем выдающиеся исполнители, когда они достигают трехзначной температуры F, и вентиляторы, каждый раз, когда слишком тепло, чтобы справиться с ними, просто открыв окна. Спасибо Krieger Tranformers за все, что вы делаете для моих напольных фанатов Air King!

Говоря об окнах, знаете ли вы, что Европе, похоже, не нравятся ЭКРАНЫ на окнах? А здесь москитный центр! Я закончил тем, что сделал свои собственные вставки в экран для окон наших домов, чтобы бороться с заражением демоническими комарами, благодаря моей сложной торцовочной пиле и…. как вы уже догадались … Krieger Tranformer мощностью 1700 ватт. Да, и необходимые детали для изготовления оконных экранов любезно предоставлены Amazon US и их политикой доставки APO.

Так что поверьте мне, эти трансформаторы Krieger – настоящая вещь, они могут работать круглосуточно без выходных без перегрева и поддерживать работу так долго, как вам это нужно. Настоятельно рекомендуется.

Как работает трансформатор напряжения ~ Изучение электротехники

Функция трансформатора основана на том принципе, что электрическая энергия эффективно передается за счет магнитной индукции от одной цепи к другой.В основном трансформатор состоит из двух или более обмоток, расположенных на одном магнитном пути. Обмотка, на которую подается электрическая энергия, называется первичной обмоткой, а обмотка, к которой подключена нагрузка, называется вторичной обмоткой. Типичное действие двухобмоточного трансформатора показано ниже:
Трансформатор Действие

Когда первичная обмотка трансформатора запитана от источника переменного тока (AC), в сердечнике трансформатора создается переменное магнитное поле.Через сердечник циркулируют переменные магнитные силовые линии, называемые «потоком». Во второй (вторичной) обмотке вокруг того же сердечника напряжение индуцируется переменными магнитными линиями. Нагрузка, подключенная к выводам вторичной обмотки, вызывает протекание тока.

Детали трансформатора

Трансформатор состоит из двух основных неподвижных частей:

(а) Сердцевина из многослойного железа

(b) Обмотки (первичная и вторичная)

Сердечник из слоистого железа

Железный сердечник трансформатора состоит из листов проката.Это железо обрабатывают таким образом, чтобы оно обладало высокой магнитной проводимостью (высокой проницаемостью) по всей длине сердечника. Проницаемость – это термин, используемый для описания случая, когда материал будет проводить магнитные силовые линии.

Железо также имеет высокое омическое сопротивление на пластинах (по всей толщине сердечника). Стальные листы необходимо ламинировать, чтобы уменьшить нагрев сердечника. Есть два распространенных типа сердечников трансформаторов:

(а) Тип сердечника

(b) Корпус типа


Трансформаторы с сердечником и оболочкой

В трансформаторе с сердечником (в форме сердечника) обмотки окружают сердечник.В трансформаторе оболочечного типа стальная магнитная цепь (сердечник) образует оболочку, окружающую обмотки. В форме сердечника обмотки находятся снаружи; в форме оболочки обмотки находятся внутри.

Обмотки

Трансформатор имеет две обмотки; первичная обмотка и вторичная обмотка.

Первичная обмотка – это катушка, которая получает энергию. Его формируют, наматывают и надевают на железный сердечник. Вторичная обмотка – это катушка, которая отводит энергию с преобразованным или измененным напряжением.

Типы трансформаторов

Трансформаторы классифицируются по разным критериям. Однако вот список наиболее распространенных универсальных типов трансформаторов:

(а) Однофазные трансформаторы

(б) Трехфазные трансформаторы

(c) Трансформаторы потенциала или напряжения

d) Автотрансформаторы

(e) Трансформаторы тока

(е) Силовые трансформаторы

Коэффициент напряжения трансформатора

Напряжение на обмотках трансформатора прямо пропорционально количеству витков обмоток.Эта связь выражается формулой:

Коэффициент напряжения трансформатора

Где:

Vp = напряжение на первичных обмотках, В

Vs = напряжение на вторичных обмотках, В

Np = количество витков первичной обмотки

Ns = количество витков вторичных обмоток

Отношение Vp / Vs называется отношением напряжений (VR). Отношение Np / Ns называется отношением оборотов (TR).

Соотношение напряжений 1: 4 (читается как от 1 до 4) означает, что на каждый вольт на первичной обмотке трансформатора приходится 4 В на вторичной. Когда вторичное напряжение больше первичного, трансформатор называется повышающим трансформатором.

Соотношение напряжений 4: 1 означает, что на каждые 4 В первичной обмотки приходится только 1 В. Когда вторичное напряжение меньше первичного, трансформатор называется понижающим трансформатором.

Коэффициент текущей ликвидности

Ток в катушках трансформатора обратно пропорционален напряжению в катушках.Эта связь выражается уравнением:

Коэффициент тока трансформатора

Где:

Ip = ток в первичной обмотке, А

Is = ток вторичной обмотки, А

В приведенном выше уравнении мы можем заменить Vp / Vs Np / Ns, так что мы имеем:

КПД трансформатора

КПД трансформатора равен отношению выходной мощности вторичной обмотки к мощности, потребляемой первичной обмоткой.

Идеальный трансформатор имеет 100-процентный КПД, потому что он передает всю получаемую энергию.

Однако из-за потерь в сердечнике и меди КПД даже самого лучшего практичного трансформатора составляет менее 100 процентов. Выражается в виде уравнения:

КПД трансформатора

Где:

Eff = КПД

Ps = выходная мощность из вторичной обмотки = входная мощность – потери в сердечнике – потери в меди

Pp = потребляемая мощность на первичной обмотке

Эффективность хорошо спроектированных трансформаторов очень высока, в среднем более 98 процентов (%) для силовых трансформаторов.Единственные потери в трансформаторе связаны с потерями в сердечнике, которые идут на поддержание переменного магнитного поля, потерями сопротивления в катушках и мощностью, используемой для охлаждения больших трансформаторов, требующих охлаждения.

Основная причина высокого КПД трансформаторов по сравнению с другим оборудованием – отсутствие движущихся частей. Трансформаторы называются статическими машинами переменного тока.

Магазин трансформаторов напряжения | Трансформаторы напряжения на продажу

A Трансформатор напряжения (VT) – это устройство, преобразующее энергию одной формы в другую.ТН используются для контроля переменного или постоянного тока путем измерения напряжения напрямую или через ТН. Трансформаторы напряжения – это приборные трансформаторы, подключенные параллельно. Они предназначены для обеспечения незначительной нагрузки на измеряемый источник питания. Они имеют точное соотношение напряжений и фаз, чтобы обеспечить точные измерения, подключенные к вторичной обмотке.

Преобразователь постоянного напряжения ДВТ-1000

Датчик напряжения постоянного тока DVT-1000 предназначен для преобразования входного напряжения 10-1000 постоянного тока либо в выходной сигнал 4-20 мА, либо в стандартный выход напряжения.

SPT-0375 Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения SPT-0375 представляет собой трансформатор напряжения – он предлагает выходное переменное напряжение, линейно пропорциональное входному переменному напряжению.

Преобразователь постоянного напряжения ДВТ-100

Преобразователь постоянного напряжения DVT-100 разработан для преобразования входного напряжения постоянного тока 1–100 в выходной сигнал 4–20 мА или стандартный выход напряжения, пропорциональный входному сигналу.

По вопросам крупных заказов обращайтесь по телефону или электронной почте.
01691 770 484
[email protected]

В трансформаторах напряжения есть два основных решения: трансформатор напряжения (РТ) имеет конструкцию с железным сердечником.Конденсаторные трансформаторы напряжения связи (CVT) сначала понижают уровень напряжения, а затем используют трансформатор с железным сердечником для дальнейшего снижения напряжения за счет использования принципа конденсаторной связи. Два из этих типов трансформаторов обычно отдельно стоящие.

Типы трансформаторов напряжения

  • Электромагнитный – Трансформатор электромагнитного потенциала представляет собой трансформатор с проволочной обмоткой.
  • Конденсатор – Трансформаторы напряжения (CVT) используют емкостной делитель потенциала с использованием более высоких напряжений из-за более низкой стоимости, чем электромагнитные трансформаторы напряжения.
  • Оптический – Оптические преобразователи напряжения используют эффект Фарадея, который вращает поляризованный свет в оптических материалах.

Трансформатор напряжения часто используется для измерения напряжения на шинах подстанции. Однако вариаторы можно использовать для тех же целей измерения на линиях передачи по отдельности. Трансформаторы используются для снижения напряжения до приемлемого уровня, используемого защитными реле, поскольку уровни напряжения в энергосистемах значительно превышают значения в киловольтах.


Трансформатор напряжения постоянного тока

Трансформатор напряжения постоянного тока DVT-1000 разработан для преобразования входного напряжения постоянного тока 10–1000 в выходной сигнал 4–20 мА или стандартный выходной сигнал напряжения, пропорциональный входному сигналу. Он также идеально подходит для мониторинга напряжения на солнечной струне. Трансформатор постоянного напряжения обеспечивает эффективную и безопасную изоляцию между входом и выходом.

Характеристики

  • Первичное напряжение DVT-100: 1000-10 000 В постоянного тока
  • Выход 4-20 мА, 0-1 В постоянного тока, 0-5 В постоянного тока
  • Точность: 1% в диапазоне
  • Линейность: 0.На 5% выше диапазона
  • Время отклика: 10,0 мс
  • Рабочий диапазон: 0-120%
  • Перегрузка: 150% непрерывно
  • Температура: от -30 ° C до 70 ° C рабочая
  • Влажность: 90% рабочая
  • Изоляция : 4,5 кВ, 1 минута
  • Напряжение питания: 15-48 В постоянного тока

Коэффициент

Датчик напряжения обычно описывается соотношением напряжений между первичной и вторичной обмотками. Это означает, что преобразователь частоты 500: 120 обеспечивает выходное напряжение 120 вольт, когда на его первичную обмотку подается 500 вольт.Мы – надежный поставщик Трансформаторов Напряжения Magnelab. Смотрите нашу линейку VT здесь.

ТН рассматривается как электрический компонент, а не как электронный компонент. Трансформатор – это очень простое статическое электромагнитное пассивное электрическое устройство, которое работает путем преобразования электрической энергии из одного значения в другое.

Распределительный трансформатор среднего напряжения

| Качество электроэнергии и преобразование | Электрооборудование и электроника | Продукция

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC100K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 100 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WB015K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 15 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC167K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 167 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC250K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 250 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC025K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 25 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC333K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 333 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC037K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 37.5кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC500K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 500 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC050K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 50 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC075K01

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 120/240 В, 75 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WB015K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 240/480 В, 15 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC100K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 100 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC100K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 100 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WB015K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 15 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC167K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 167 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC167K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 167 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC250K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 250 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC250K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 250 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC025K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 25 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC025K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 25 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC333K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 333 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC333K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 333 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC037K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 37.5кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC037K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 37.5кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC500K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 500 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC500K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 500 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC050K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 50 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC050K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 50 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC075K03

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 75 кВА

Автор: Acme Electric

ID в каталоге: WC075K02

Трансформатор среднего напряжения – однофазный, 2400 – 600 В, 75 кВА

Потенциальный трансформатор

и объяснение его применения

Что такое трансформатор потенциала

Potential Transformer – это измерительный трансформатор, который используется для преобразования напряжения от большего значения к меньшему.Следовательно, это понижающий трансформатор, который снижает напряжение до более безопасного предела. Это более низкое напряжение легко измеряется любым прибором низкого напряжения, таким как ваттметр, вольтметр и т. Д.

Трансформатор напряжения также называют трансформатором напряжения. Они предназначены для измерения высокого напряжения, подключенного к системам передачи и распределения. Трансформатор напряжения понижает уровень напряжения и упрощает расчет значения напряжения с помощью простого прибора низкого напряжения.

Другими словами, измерительные приборы находятся под низким напряжением, поэтому их нельзя подключать напрямую к линиям передачи и распределения. Таким образом, преобразуются в более низкие значения и измеряются. Кроме того, эти трансформаторы работают как изолятор цепи. Он защищает измерительную цепь от сети (цепи), которая работает при более высоком уровне напряжения.

Конструкция трансформатора потенциала

Трансформатор напряжения – понижающий трансформатор. Следовательно, количество витков первичной обмотки равно большему количеству витков и меньшему количеству витков вторичной обмотки.На входе трансформатора подается высокое напряжение переменного тока. После преобразования на выходе трансформатора напряжения получается более низкое напряжение. Это выходное напряжение измеряется с помощью вольтметра. Кроме того, две первичные и вторичные обмотки электрически изолированы и механически связаны.

Примечание. Напряжение переменного тока преобразуется в постоянное с помощью однополупериодного выпрямителя и / или двухполупериодного мостового выпрямителя.

Трансформатор потенциала

Трансформаторы напряжения

сконструированы таким образом, что они могут работать при более низком магнитном токе, плотности потока и при минимальной нагрузке.Используемые здесь проводники большие, а сердечник сделан из железа. В основном используется трансформатор напряжения с сердечником, хотя можно легко спроектировать как тип оболочки, так и тип сердечника.

Поскольку первичное напряжение достаточно высокое, оно разделено на более мелкие участки (число витков / коэффициент). Это снижает стоимость изоляции и снижает риск повреждения. Еще одним важным фактором при построении трансформатора напряжения является сдвиг фаз между первичной и вторичной обмотками. Внимательно следите за понижением напряжения путем изменения нагрузки.

Соединения в PT

Трансформатор напряжения всегда подключается параллельно сети (цепи передачи и распределения). Первичная обмотка трансформатора напряжения напрямую подключается к магистрали. Затем рассчитывается напряжение сети. Измерительные приборы, такие как вольтметр или ваттметр, подключены к вторичному выходу трансформатора. Следовательно, высокое линейное напряжение легко измеряется с помощью таких устройств измерения низкого напряжения.

Поскольку соединение трансформатора механически связано и гальванически развязано, цепь полностью безопасна, и измерения выполняются правильно.Кроме того, первичная обмотка трансформатора напряжения рассчитана на от 400 до тысяч вольт. Вторичная обмотка рассчитана на максимальное напряжение 400 В.

Принцип работы трансформатора напряжения

Принцип действия трансформатора потенциала основан на взаимной индукции. Подключение силовой цепи к трансформатору напряжения осуществляется между фазой и землей. Первичная и вторичная обмотки трансформатора магнитно связаны через путь сердечника с минимальным сопротивлением (но электрически изолированы).

Теперь на вход трансформатора подается высокое напряжение, которое создает магнитный поток. Этот поток проходит через сердечник и индуцирует напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Следовательно, благодаря принципу электромагнитной индукции высокое напряжение преобразуется в более низкое напряжение. Это происходит без какой-либо физической связи между ними.

Кроме того, поскольку трансформатор напряжения имеет большее значение импеданса, следовательно, меньшее значение тока проходит через вторичную обмотку.Другая функция этого трансформатора аналогична функции обычного трансформатора.

Схема эквивалента трансформатора потенциала

Эквивалентная схема трансформатора напряжения такая же, как и у обыкновенного.

Эквивалентная схема трансформатора потенциала

Где,

Vp = напряжение источника / первичное напряжение

N1 = первичная обмотка

N2 = вторичные витки

Вс = вторичное напряжение

I1 = первичный ток

I2 = вторичный ток

R1 = сопротивление утечки первичной обмотки

X1 = реактивное сопротивление утечки первичной обмотки

Xm = магнитное реактивное сопротивление

R2 = сопротивление утечки первичной обмотки

X2 = реактивное сопротивление утечки первичной обмотки

Io = Ток холостого хода

В остальном расчеты такие же, как и для обычного трансформатора.

Типы трансформаторов напряжения

Эти трансформаторы классифицируются как по функциям, так и по конструкции.

В зависимости от конструкции трансформатор классифицируется как

.
  • Измерительные трансформаторы напряжения
  • Защитные трансформаторы напряжения

Оба они доступны как в однофазном, так и в трехфазном исполнении и имеют хорошую точность. Такие трансформаторы используются для управления и эксплуатации измерительных устройств, таких как реле и т. Д.

По конструкции трансформаторы напряжения можно разделить на «Электромагнитного типа» и «Емкостного типа». Обсудим их подробнее.

Трансформатор потенциала электромагнитного типа

Этот тип трансформатора напряжения аналогичен обычным маслонаполненным трансформаторам с проволочной обмоткой. Водопроводный бак подключается к линейному выводу. Для заливки масла на бачке есть пробка. Отчеканен на опоре изолятора.

В этом типе трансформатора тока первичная обмотка соединяется между двумя фазами.Или между фазой и землей. Следовательно, один конец первичной обмотки подключен к сети (измерительной силовой цепи). А другой – на землю (общий вывод заземления).

Вторичная обмотка трансформатора подводится к нагрузке, то есть к мультиметру или вольтметру для наблюдения за значением напряжения. После того, как значение рассчитано на вторичной обмотке, мы можем рассчитать напряжение на более высокой первичной обмотке, используя соотношение витков. Для расчета полезна следующая формула:

Зная все параметры, вычисляем значение V2.

Вторичная обмотка этого трансформатора также полезна для защиты цепи в случае неисправности. Следовательно, реле могут служить этой цели.

Трансформатор емкостного потенциала

Трансформатор напряжения – это емкостной делитель напряжения. Он подключается между фазой сети и землей. Это может быть муфта или втулка. Основное различие между ними заключается в способе формирования емкости. Таким образом, это помогает определить рейтинг бремени.

Конденсаторный трансформатор потенциала

ПТ этого типа имеет серию подключенных конденсаторов. Все эти конденсаторы связи изготавливаются либо из алюминиевой фольги, либо из бумаги, пропитанной маслом. Соединение первичной и вторичной обмоток этих конденсаторов дает желаемые значения напряжения с обеих сторон.

По сравнению с электромагнитным типом, этот емкостной трансформатор напряжения более экономичен.

Ошибки трансформатора потенциала или напряжения

Ошибка означает наблюдаемую разницу между истинным и измеренным значением.В идеальном трансформаторе напряжение, создаваемое во вторичной обмотке, точно пропорционально первичному. В идеале это соотношение напряжений равно отношению количества витков (витков) на первичной обмотке к числу витков на вторичной обмотке.

Но практически в трансформаторах напряжения это недостижимо. Это происходит из-за падений напряжения в первичной и вторичной обмотках (из-за сопротивлений и реактивных сопротивлений), а также из-за коэффициента мощности нагрузки во вторичной обмотке. Это создает ошибки в системе.Могут быть два типа ошибок: ошибка отношения и ошибка угла сдвига фаз. Обсудим подробно обе ошибки.

Ошибка фазового угла

В идеале, разница фаз между первичным и вторичным напряжениями должна быть равна нулю. Но практически этого не происходит, и у нас есть разность фаз. Эта разность фаз представляет собой ошибку угла сдвига фаз.

Для уменьшения сопротивления и реактивное сопротивление трансформатора должно быть оптимальным. Кроме того, ток холостого хода играет роль в возникновении или нарушении погрешности фазового угла.

Ошибка соотношения

Ошибка соотношения – это разница между измеренным значением и фактическим (коэффициентом). Следовательно, если это происходит в трансформаторе, то напряжение на вторичной обмотке отклоняется от истинного значения. Ниже приводится формула для вычисления коэффициента погрешности:

Уменьшение ошибок трансформатора напряжения

Следующие пункты помогают уменьшить погрешность трансформатора напряжения:

  • За счет уменьшения расстояния между первичной и вторичной обмотками.Это снижает реактивное сопротивление утечки и, следовательно, уменьшает погрешность.
  • Обеспечивает высокую плотность магнитного потока (в сердечнике) и снижает сопротивление обмотки. Для этого уменьшаем длину намотки на сердечник.
  • За счет уменьшения длины среднего витка обмоток и использования толстых проводников.
  • Уменьшите первичный ток холостого хода трансформатора.
  • Уменьшите длину магнитного пути (для магнитного потока) в сердечнике.

Применение трансформатора напряжения

У нас есть множество применений трансформаторов напряжения. Ниже приведены несколько приложений:

  • In Электрозащита
  • В измерительных цепях и реле
  • Используется для защиты фидеров
  • Для синхронизации генераторов с сеткой
  • В импедансной защите генераторов
  • Используется в защите трансформаторов напряжения
  • Как несущие цепи связи

Трансформатор напряжения

Трансформатор напряжения, используемый для измерения, называется измерительным трансформатором потенциала.В то время как трансформаторы, используемые для защиты силовых цепей, известны как трансформаторы защиты напряжения. Точно так же есть случаи, когда нам нужны и измерения, и защита. Таким образом, на вторичной стороне один подключается для защиты, а другой подключается к счетчику для измерения.

Характеристики трансформатора потенциала

Давайте теперь посмотрим, какой эффект возникает, когда мы делаем небольшие изменения параметров во вторичной обмотке трансформаторов напряжения.

Влияние изменения коэффициента мощности на вторичной стороне

Когда коэффициент мощности нагрузки на вторичной обмотке трансформатора уменьшается, фазовый угол увеличивается.Следовательно, первичный ток равен току холостого хода, а первичное и вторичное напряжения находятся в фазе с индуцированным напряжением как в первичной, так и во вторичной обмотке.

Таким образом, напряжение на первичной обмотке остается прежним. Но коэффициент трансформации увеличивается. Это связано с уменьшением коэффициента мощности. Поэтому обратите внимание на следующие моменты:

  • Ошибка соотношения уменьшается с уменьшением коэффициента мощности на вторичной стороне.
  • Погрешность фазового угла увеличивается с уменьшением коэффициента мощности.

Влияние изменения напряжения на вторичной стороне

По мере увеличения напряжения на стороне нагрузки, соответственно, увеличивается вторичный ток. Это увеличение вторичного тока увеличивает первичный ток. Следовательно, напряжение падает из-за сопротивления, а реактивное сопротивление увеличивается.

Эти падения напряжения как в первичной, так и во вторичной обмотке снижают напряжение на клеммах нагрузки. Следовательно, это увеличивает коэффициент трансформации по мере уменьшения знаменателя. Обратите внимание на следующие моменты при изменении вторичного напряжения:

  • С увеличением напряжения на вторичной обмотке трансформатора напряжения увеличивается и ошибка соотношения.
  • Если мы нарисуем график между ошибкой фазового угла и вторичным напряжением, то мы получим линейную кривую. Следовательно, увеличение или уменьшение напряжения соответственно увеличит или уменьшит погрешность фазового угла.

Итак, мы можем сказать, что напряжение нагрузки прямо пропорционально ошибкам, коэффициенту и погрешности фазового угла.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Вы также можете увидеть

5 фактов о трансформаторах напряжения

Они делают гораздо больше, чем просто повышают и понижают; трансформаторы способны издавать шум и преобразовывать напряжения устройств в стране, отличной от той, в которой они были произведены

Люди могут поблагодарить трансформаторы напряжения, своего рода измерительные трансформаторы, за снижение интенсивности напряжения до безопасного уровня и последующую транспортировку уменьшенной мощности в дома.Трансформаторы, которые работают только с переменным током, делятся на разные типы с разными целями, но в основном они связаны с задачей повышения или понижения напряжения. Фактически, трансформаторы работают настолько эффективно, что требуют минимального обслуживания; немногие даже задумываются о том, как именно они функционируют, но есть некоторая основная информация, которую необходимо распространять о трансформаторах напряжения.

1. Трансформаторы пассивны и не добавляют мощности

Устройства с пассивными компонентами принимают энергию и накапливают ее, а не производят, как это делают активные устройства.Согласно Windows to the Universe, высокое напряжение и слабый ток будут выходить из трансформатора, транспортируя почти такое же количество энергии, которое было у обоих входящих элементов.

2. Бочки на опорах электросети – это трансформаторы

При размещении на опорах электросети можно использовать трансформаторы для снижения напряжения между первичными и вторичными линиями. Барабан трансформатора, помещенный на столб, преобразует стандартное значение 7200 вольт в 220–240 вольт, которые затем поступают в дома по трем проводам.Эти провода проходят через электросчетчики, регистрируя, сколько электроэнергии используется в каждом доме.

3. Трансформаторы используются не только для наружных энергетических сооружений и процессов

Некоторые трансформаторы менее надежны и используются в бытовых приборах, таких как iPod и зарядные устройства для сотовых телефонов. Их цель – заряжать батареи этих устройств, преобразовывая поток электричества из розетки в более низкое напряжение, а затем передавая результат на батарею iPod или телефона.Трансформаторы напряжения доступны даже в менее традиционных форматах, например, в электрических зубных щетках. В этом сценарии зубная щетка, в которой используется индукционное зарядное устройство, имеет одну катушку в основании щетки, а другую – в зарядном устройстве, в которое щетка вставляется для заправки.

4. Трансформаторы часто необходимо покупать для обеспечения безопасности ваших собственных устройств, когда вы путешествуете за границу.

В то время как устройства в Северной Америке работают от электричества 110/125 В, большинство других стран используют 220/240 В.Таким образом, перед международной поездкой вам, возможно, придется провести некоторое исследование о том, понадобится ли трансформатор или преобразователь для такого устройства, как фен или зарядное устройство для ноутбука, для работы в другой стране. Устройства с одним напряжением, такие как выпрямители для волос и сушилки, в диапазоне от 100 до 120 В обычно требуют для работы трансформатора или преобразователя, но электронные устройства с одним напряжением (использующие микросхемы, схемы или электронные двигатели) могут использоваться только с трансформаторами. Попытка использовать некоторые продукты без трансформатора может привести к перегреву и повреждению устройства.Однако многие потребительские преобразователи также могут использоваться в качестве преобразователя, что значительно упрощает процесс покупки.

5. Трансформаторы шумят

Трансформаторы создают слышимый шум как из-за электрических сил, так и из-за вибрации обмоток, определяемый как силовые провода, движущиеся из-за магнитного поля и протекания тока через проводники. Этого шума следует избегать (установка предотвратит усиление его большей части), поскольку вибрации изнашивают изоляцию проводов и отрицательно влияют на трансформатор.Реакция сжатия материалов вблизи магнитных полей известна как магнитострикция, которая, по сути, происходит со всеми магнитными материалами.

В то время как другие типы трансформаторов включают распределительный трансформатор, силовой трансформатор и многое другое, трансформатор напряжения является наиболее часто используемым в семействе трансформаторов и появляется в повседневной жизни как незаменимый и полезный компонент.

Источник: Energy Quest , Explain That Stuff , Smith.edu , Rei , Elliott Sound Products

Источник изображения: Путеводитель

Подробнее о журнале «Электронные продукты»

Трансформаторы среднего напряжения | Силовые трансформаторы низкого напряжения

Низковольтный силовой трансформатор общего назначения (600 вольт)

Номинальная мощность От 15 кВА до 250 кВА, однофазный [возможно более высокий]
От 15 кВА до 250 кВА, однофазный [возможно более высокий]
Список UL Файл E78350
Рейтинг эффективности Согласно DOE 2016
Напряжения Первичные и вторичные комбинации через 600 В
BIL Ratings Стандартные 10 кВ [возможно более высокое]
Частоты 50 или 60 Гц [доступны другие]
Обмотки Алюминий (стандарт) или медь
Повышение температуры 80 °, 115 ° или 150 ° C [доступны другие]
Изоляция Система 220 ° C
Корпуса NEMA 1 или NEMA 3R
[возможна установка на подкладке повышенной безопасности и другие варианты]
Цвет Запеченная порошковая краска ANSI 61 Серый
[доступны индивидуальные цвета]
Рейтинг K Нет (K1) стандарт.Доступны K4, K9, K13, K20
Концевые заделки 75 кВА с верхним заделом
Ответвители Первичный, стандартный типовой + 2 / -2 при 2,5% [доступны другие]
Core High качественная нестареющая электротехническая сталь с ориентированной зернистостью
Пропитка Стандартная запеченная, пропитанная и пропитанная смолой
Сроки выполнения Стандартные 3-4 недели, индивидуальный дизайн 4-5 недель

Olsun Electrics Однофазные (GS) и трехфазные (GT) силовые трансформаторы с вентиляцией общего назначения – это высококачественные и эффективные блоки DOE, которые промышленность ожидает от Olsun для подачи энергии в электрические распределительные системы.

Продукция Olsun общего назначения включает не только стандартные комбинации напряжений, но и особое внимание уделяется нестандартным схемам напряжения для этих уникальных приложений напряжения. Все продукты разработаны, изготовлены и испытаны в соответствии с применимыми стандартами UL, cUL, NEMA, IEEE и ANSI. Уровни эффективности на уровне или выше требований DOE 2016 и уровни шума на уровне или ниже стандарта NEMA ST-20 делают продукты Olsun GS и GT предпочтительным выбором.

Быстрая настройка, высокое качество, бесшумная работа, исключительная долговечность и длительный срок службы – это лишь некоторые из преимуществ, которые вы ожидаете от трансформаторов общего назначения Olsun Electrics.

Загрузить брошюру по трансформаторам низкого напряжения общего назначения


Трансформаторы среднего напряжения общего назначения

[трехфазный]
Номинальная мощность от 15 кВА до 500 кВА [однофазный]
от 15 кВА до 750 кВА
Все комбинации до 15 кВ
Номинальные параметры BIL ВСЕ до 95 кВ
Частоты 50 или 60 Гц

Справочная таблица по продукту

Эти трансформаторы имеют компактные размеры для установки в помещении или на открытом воздухе.Их можно установить как можно ближе к нагрузке, чтобы минимизировать количество вторичных кабелей.

Текущая технология дает трансформатор сухого типа, который полностью соответствует своему аналогу на минеральном масле. Сухие типы отличаются несколькими важными аспектами. Их можно размещать в помещении без использования огнестойкого хранилища или специальных водосборных бассейнов, на крышах, возле зданий или в любом месте промышленного или коммерческого здания. Отраслевые стандарты были разработаны, чтобы дать пользователям лучшие критерии для определения характеристик и закупок.Последний стандарт, установленный Underwriters Laboratory (UL), включает стандарты, разработанные IEEE, NEMA, ANSI и различными другими агентствами. Трансформаторы среднего напряжения Olsun проходят испытания и изготавливаются в соответствии с этими жесткими спецификациями и гарантируют покупателю надежность, безопасность и ценность. Эти трансформаторы Olsun экономичны, могут использоваться на открытом воздухе, не заботясь о влажности в тяжелых условиях, и являются экологически безопасными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *